Ионная ловушка

 

Класс 21а1, 34„

21g, 13 ц № 95668

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. А. Миллер и М. В. Цеханович

ИОННАЯ ЛОВУШКА

Заявлено 16 октября 1951 г. за № А-897/445705 в Министерство промышленности средств связи СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 7 за 1953 г.

+л — HdZ

Существуюшие методы борьбы с ионным пятном в трубках с магнитной фокусировкой и отклонением электронов обладают рядом существенных недостатков, ограничиваюших их использование.

Предложенная ионная ловушка, свободная от указанных недостатков, основывается на том, что в трубке при фокусировке электронов магнитной линзой вращение плоскости изображения и углы поворота для электронов и ионов резко отличны.

В ионной ловушке 1:a пути электронно-ионного потока от катода к экрану в месте действия магнитного поля фокусирующей катушки помещено устройство, состоящее из винтовых поверхностей или набора дисков с секторными вырезами, расположенных таким образом, что ионы полностью задерживаются этим устройством, а электроны, с учетом вращения в поле фокусируюшей катушки плоскости электронного изображения, в основном свободно проходят через него.

На фиг. 1 схематически изображена электронно-лучевая трубка, снабженная предлагаемой ионной ловушкой; на фиг. 2 — 4 — диски, образующие эту ловушку.

Как видно из фиг. 1, в колбе 1 электронно-лучевой трубки на пути электронного луча 2, излучаемого катодом 8, в месте действия магнитного поля фокусируюшей катушки 4 помещена ионная ловушка 5, состоящая из набора дисков с секторными вырезами.

Как известно, при фокусировке электронов магнитной линзой (главная фокусируюшая линза) имеет место вращение плоскости изображения. Угол поворота изображения определяется следующим образом: № 95668 где е/т — удельный заряд, 0 ность магнитного поля, dZ—

Для электрона ., — скорость в вольтах, Н вЂ” напряженэлемент пути вдоль оптической оси.

0,15

u= — (2) Угол ф для электронов в ноатомных ионов кислорода.

+ () Если Hd2 выразить — л

170 раз больше, чем, например, для одчерез ампер-витки фо куси рующей катушки (mI), то

m.l ф = 0,19 у и (3) (а+ P) и = 360

Угол поворота изображения ф равен углу выреза, т. е. а = g

Общая потеря тока составляет:

=1 ——

@а а+ fl ЗбО откуда получается иа — =.:1

ЗбО

Число дисков

К= — = +

Так, например, если для фокусировки требуется 500 ампер-витков, то электронное изображение поворачивается на угол = 90 при (= 4000 в. Для ионов кислорода поворот изображения практически отсутствует.

Ловушка, выполненная в виде расположенных по краям поля фокусирующей катушки двух дисков из немагнитного материала с двумя секторными вырезами, показанных на фиг. 2 и повернутых друг относительно друга на 90, имеет «прозрачность» для электронов 50%, ионы же полностью ею задерживаются. Диски с тремя секторными вырезами, показанные на фиг. 3, обеспечивают угол поворота ф = 60 .

Диски необязательно должны быть помещены по краям поля, необходимо только, чтобы их форма соответствовала углу поворота . лектронов на участке поля, заключенного между ними. Система из двух дисков обладает, как видно, тем недостатком, что уменьшает вдвое крутизну модуляционной характеристики трубки. Этот недостаток можно, однако, легко устранить, увеличив количество дисков. Так, в случае десяти дисков, потери будут составлять лишь 10%.

В общем случае, для любого угла поворота изображения можно найман конфигурацию и количество дисков, обеспечивающих достаточно малую потерю тока.

Если обозначить через и число «лопастей» диска (фиг. 4), Р угол «лопасти» и а — угол выреза, то № 95668

В идеальном случае (при ч = 0 и числе дисков К = с ) система дисков превращается в систему винтовых поверхностей, пересекающихся на оптической оси. Количество поверхностей определится из условия:

=1 или а„„,=

Однако, практическое выполнение такой системы, по-видимому, затруднительно.

Если для примера принять, что ф=50, то a=ad=50

Из (5) следует, что для этого случая и (7,2.

Применяя диски с n = 7 лопастям, получаем

lt.à 1

1=1

360 36 т. е. потеря тока составляет лишь 3%.Количество дисков для этого случая К = 36.

Для дисков с п = 6 лопастям

nа 1

360 6 т. е. потеря тока составляет 16,7%, а К = 6.

Необходимые расстояния между дисками можно найти, если известно распределение напряженности магнитного поля вдоль оси катушки HZ = f(Z). Пользуясь формулой (2), находят значения

Zь Zz, Л,"", Z„, для фь, фз, -, ф„при условии, что ф = з= з= ..= Ф,= .

Конструктивно ловушка выполняется в виде кассеты с дисками. монтируемой на ножке вместе с электронной пушкой.

Предлагаемая ионная ловушка не вносит искажений в фокусировку, так как диски размещены в области, где электростатическое поле равно нулю. Она не требует никаких дополнительных приспособлений при использовании трубок и сравнительно проста в изготовлении.

Предмет изобретения

Ионная ловушка для приемной электронно-лучевой трубки с магнитной фокусировкой, служащая для воспрепятствования попадания на экран трубки отрицательных ионов, образующихся на катоде трубки или вблизи его, отличающаяся тем, что она выполнена в виде винтовых поверхностей или набора дисков с секторными вырезами, помещенных на пути электронно-ионного поля фокусирующей катушки и расположенных таким образом, что ионы полностью задерживаются ими, а электроны, с учетом вращения в поле фокусирующей катушки плоскости электронного изображения в основном свободно проходят через них. № 95668

3 5 4 1 Z

Фиг /

Фиг. Ф

Фиг. 3

Редактор Б. Гуськов Техред А. А. Камышникова Корректор О, Б. Тюрина

Поди. к печ. 8/I — 64 г. Формат бум, 70 Q 108 />6 Объем 0,35 изд. л.

3ак. 3512/15 Тираж 200 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, проезд Серова, дом. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.